Un groupe de recherche international dirigé par l’astrophysicienne française Sara Elisa Motta a découvert une nébuleuse du vent pulsar, un objet spatial très rare appelé « Mini Mouse ». Voici ce que c’est et comment il a été formé.
La « traînée de comètes » dégagée par le pulsar. Crédit : Motta et al. 2023
Une équipe de recherche internationale dirigée par un scientifique italien a découvert un objet céleste très rare : le noyau d’une étoile « morte » – un pulsar – projeté à des centaines de kilomètres par seconde dans l’espace lointain, en raison de l’explosion qui a provoqué la fin de l’ère étoile (supernova). Cet événement a créé une structure particulière appelée la nébuleuse du vent pulsar, dont seuls quatre exemples sont connus, dont le dernier qui vient d’être identifié. Les nébuleuses du vent pulsar sont constituées du noyau de l’étoile explosée, du sillage libéré derrière elle – semblable à la queue d’une comète – et du reste de la supernova. Le noyau, comme indiqué, n’est rien de plus qu’un pulsar, ou une étoile à neutrons qui tourne à des vitesses extrêmes en émettant des faisceaux de rayonnement électromagnétique. Ces objets se forment lorsque les étoiles massives atteignent la fin de leur cycle de vie : l’explosion, résultant de l’effondrement lié à l’épuisement du combustible, expulse les couches externes (qui deviennent des « restes de supernova ») et laisse libre le noyau, une sphère très dense avec un diamètre d’à peine une vingtaine de kilomètres.
La nébuleuse du vent pulsar, appelée « Mini souris » en raison de sa morphologie, a été découverte et décrite par une équipe de recherche internationale dirigée par la scientifique Sara Elisa Motta de l’Observatoire astronomique de Brera de l’Institut national d’astrophysique (INAF), qui a collaboré étroitement avec des collègues. du Département de physique et d’astrophysique de l’Université d’Oxford, du Jodrell Bank Centre for Astrophysics de l’Université de Manchester, du South African Radio Astronomy Observatory (Afrique du Sud) et d’autres instituts. Les chercheurs ont découvert la Mini Mouse par accident en étudiant l’étoile binaire X Grs 1915+105 dans la Voie lactée, composée d’une étoile normale et d’un trou noir. En étudiant les images à grand champ recueillies par le puissant radiotélescope MeerKAT, le professeur Motta et ses collègues ont remarqué une traînée lumineuse particulière liée à un reste de supernova, à quelques pas de l’objet au centre de l’étude. L’analyse de la structure a permis de déterminer qu’il s’agissait bien d’une nébuleuse du vent pulsar. Il ressemblait beaucoup à La Souris, un objet similaire découvert près du Centre Galactique ; étant plus petit, ils ont décidé de nommer la nouvelle « Mini Mouse ». Le pulsar protagoniste s’appelle plutôt PSR J1914+1054g et a été récemment découvert grâce à l’énorme télescope chinois FAST (qui n’avait cependant pas défini précisément sa position).
À partir de calculs, les chercheurs ont déterminé que le pulsar est né il y a environ 80 000 ans et se déplace à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres par seconde, jusqu’à 360 km/s. Le sillage laissé derrière lui a un rayon de 40 années-lumière, tandis que celui du résidu de supernova, le point qui indique où le pulsar est « né », est légèrement supérieur : 43 années-lumière. Comme l’explique le professeur Motta dans une interview à l’INAF, la Mini Mouse est le quatrième objet de ce type jamais découvert et le premier détecté par le MeerKat. « Auparavant, la fameuse souris, la poêle à frire et son pulsar associé, et le boulet de canon, également avec son propre pulsar, avaient été découverts », a souligné le scientifique, qui est revenu en France après avoir travaillé à l’Agence spatiale européenne (ESA) et à l’Université d’Oxford.
Grâce au radiotélescope sud-africain sensible, les chercheurs tenteront de détecter d’autres détails de la Mini Mouse et d’identifier d’autres objets similaires dans l’espace lointain. Les détails de la recherche « MeerKAT attrapé une mini souris : détection fortuite d’un jeune pulsar radio échappant à son lieu de naissance » ont été téléchargés sur le serveur de prépublication ArXiv, mais ont déjà été acceptés pour publication dans la revue scientifique spécialisée faisant autorité, Monthly Notices of the Société royale d’astronomie.
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